Kas sukūrė ląstelę. Ląstelių teorija yra Huko ląstelių teorijos sukūrimo istorija. Kaip atsirado ląstelių teorija?

– elementarus struktūrinis ir funkcinis visų gyvų organizmų vienetas.Gali egzistuoti kaip atskiras organizmas (bakterijos, pirmuonys, dumbliai, grybai) arba kaip daugialąsčių gyvūnų, augalų ir grybų audinių dalis.

Ląstelių tyrimo istorija. Ląstelių teorija.

Organizmų gyvybinę veiklą ląstelių lygmenyje tiria citologijos arba ląstelių biologijos mokslas. Citologijos, kaip mokslo, atsiradimas yra glaudžiai susijęs su kūryba ląstelių teorija, plačiausias ir pagrindinis iš visų biologinių apibendrinimų.

Ląstelių tyrimo istorija neatsiejamai susijusi su tyrimo metodų raida, pirmiausia su mikroskopinės technologijos raida. Pirmą kartą mikroskopą augalų ir gyvūnų audiniams tirti panaudojo anglų fizikas ir botanikas Robertas Hukas (1665). Tyrinėdamas šeivamedžio šerdies kamščio atkarpą, jis aptiko atskiras ertmes – ląsteles arba ląsteles.

1674 m. garsus olandų tyrinėtojas Anthony de Leeuwenhoekas patobulino mikroskopą (padidintą 270 kartų), aptiktą vandens laše. vienaląsčiai organizmai. Jis atrado bakterijas dantų apnašose, atrado ir aprašė raudonuosius kraujo kūnelius ir spermą, aprašė širdies raumens struktūrą iš gyvūnų audinių.

1827 – kiaušinį atrado mūsų tautietis K. Baeris.
1831 – anglų botanikas Robertas Braunas aprašė augalų ląstelėse esantį branduolį.
1838 – vokiečių botanikas Matthias Schleidenas iškėlė idėją apie augalų ląstelių tapatumą jų vystymosi požiūriu.
1839 – vokiečių zoologas Theodor Schwann padarė galutinį apibendrinimą, ką turi augalų ir gyvūnų ląstelės bendra struktūra. Savo darbe" Mikroskopiniai tyrimai apie gyvūnų ir augalų sandaros ir augimo atitikimą“, – jis suformulavo ląstelių teoriją, pagal kurią ląstelės yra gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis pagrindas.
1858 – vokiečių patologas Rudolf Virchow patologijos srityje pritaikė ląstelių teoriją ir papildė ją svarbiomis nuostatomis:

1) nauja ląstelė gali atsirasti tik iš ankstesnės ląstelės;

2) žmogaus ligos yra pagrįstos ląstelių struktūros pažeidimu.

Šiuolaikinė ląstelių teorija apima tris pagrindines nuostatas:

1) ląstelė – elementari struktūrinė, funkcinė ir genetinis vienetas visi gyvi dalykai yra pagrindinis gyvybės šaltinis.

2) dėl ankstesnių dalijimosi susidaro naujos ląstelės; Ląstelė yra elementarus gyvo vystymosi vienetas.

3) daugialąsčių organizmų struktūriniai ir funkciniai vienetai yra ląstelės.

Ląstelių teorija turėjo vaisingą įtaką visoms biologinių tyrimų sritims.

Nepaisant itin svarbių atradimų XVII – XVIII amžiuje klausimas, ar ląstelės yra visų augalų dalių dalis, taip pat ar iš jų yra sukurti ne tik augalų, bet ir gyvūnų organizmai, liko atviras. Tik 1838-1839 m. šį klausimą pagaliau išsprendė vokiečių mokslininkai botanikas Matthias Schleidenas ir fiziologas Theodoras Schwannas. Jie sukūrė vadinamąją ląstelių teoriją. Jo esmė slypi galutiniame fakto pripažinime, kad visi organizmai, tiek augaliniai, tiek gyvūniniai, nuo žemiausių iki labiausiai organizuotų, susideda iš paprasčiausių elementų – ląstelių (1 pav.).

Tolesnis tirpių fermentų, DNR ir RNR atskyrimas gali būti atliktas elektroforezės būdu.

Pagrindinės ląstelių teorijos nuostatos šiuolaikiniame biologijos išsivystymo lygmenyje gali būti suformuluotos taip: Ląstelė yra elementari gyvoji sistema, prokariotų ir eukariotų sandaros, gyvybinės veiklos, dauginimosi ir individualaus vystymosi pagrindas. Už ląstelės ribų nėra gyvybės. Naujos ląstelės atsiranda tik dalijantis jau egzistuojančias ląsteles. Visų organizmų ląstelės yra panašios sandaros ir cheminės sudėties. Daugialąsčio organizmo augimas ir vystymasis yra vienos ar kelių originalių ląstelių augimo ir dauginimosi pasekmė. Organizmų ląstelių struktūra yra įrodymas, kad visi gyvi daiktai turi vieną kilmę.

HOOK (Hooke) Roberto ląstelių teorijos sukūrimo istorija (1635 m. liepos 18 d., Freshwater, Isle of Wight – 1703 m. kovo 3 d., Londonas) Pirmasis žmogus, pamatęs ląsteles, buvo anglų mokslininkas Robertas Hukas (mums žinomas). dėka Huko dėsnio). 1665 m., bandydamas suprasti, kodėl balsa medis taip gerai plūduriuoja, Hukas pradėjo tirti plonas kamštienos dalis naudodamas savo patobulintą mikroskopą. Jis išsiaiškino, kad kamštiena buvo padalinta į daugybę mažų ląstelių, panašių į korio korį, pastatytą iš vienuolyno celes primenančių celių, ir pavadino šias ląsteles (anglų kalba cell reiškia „ląstelė, ląstelė, narvas“). Tiesą sakant, Robertas Hukas matė tik augalų ląstelių membranas. Taip ląstelės atrodė po Huko mikroskopu.

Ląstelių teorijos sukūrimo istorija Leeuwenhoek, Anthony van (1632 10 24, Delftas - 1723 08 26, ten pat), olandų gamtininkas. Purkyne Jan Evangelista (1787 12 17, Libochovice – 1869 07 28, Praha), čekų fiziologas. Brownas, Robertas (1773 m. gruodžio 21 d. Montrose – 1858 m. birželio 10 d. Londonas), škotų botanikas 1680 m. olandų meistras Anthony van Leeuwenhoekas (1632–1723) pirmą kartą vandens laše pamatė „gyvūnus“ – judančius gyvus organizmus. vienaląsčiai organizmai (bakterijos). Pirmieji mikroskopininkai, sekdami Hooke'u, atkreipė dėmesį tik į ląstelių membranas. Juos suprasti nesunku. Mikroskopai tuo metu buvo netobuli ir teikė mažą padidinimą. Ilgas laikas pagrindinis konstrukcinis komponentas ląstelė buvo laikoma membrana. Tik 1825 metais čekų mokslininkė J. Purkinė (1787 -1869) atkreipė dėmesį į pusiau skystą želatininį ląstelių turinį ir pavadino jį protoplazma (dabar ji vadinama citoplazma). Tik 1833 metais anglų botanikas R. Brownas (1773 -1858), chaotiško dalelių šiluminio judėjimo atradėjas (vėliau jo garbei pavadintas Brownianu), ląstelėse aptiko branduolius. Tais metais Brownas domėjosi keistų augalų – atogrąžų orchidėjų – struktūra ir vystymusi. Jis padarė šių augalų dalis ir ištyrė juos mikroskopu. Brownas pirmiausia pastebėjo keistas, neaprašytas sferines struktūras ląstelių centre. Šią ląstelių struktūrą jis pavadino branduoliu.

Ląstelių teorijos sukūrimo istorija Schleiden (Schleiden) Matthias Jacob (1804-04-05, Hamburgas - 1881-06-23, Frankfurtas prie Maino), vokiečių botanikas. Tuo pačiu metu vokiečių botanikas M. Schleidenas nustatė, kad augalai turi ląstelių struktūra. Būtent Browno atradimas buvo raktas į Schleideno atradimą. Faktas yra tas, kad dažnai ląstelių, ypač jaunų, membranos yra blogai matomos per mikroskopą. Kitas dalykas – branduoliai. Lengviau aptikti branduolį, o vėliau ir ląstelės membraną. Schleidenas tuo pasinaudojo. Jis pradėjo metodiškai naršyti skyrius po pjūvių, ieškodamas branduolių, tada lukštų, iš naujo kartodamas skirtingų organų ir augalų dalių dalis. Po beveik penkerių metų metodinių tyrimų Schleidenas baigė savo darbą. Jis įtikinamai įrodė, kad visi augalų organai yra ląstelinės prigimties. Schleidenas pagrindė savo teoriją apie augalus. Bet vis tiek buvo gyvūnų. Kokia jų sandara Ar galima kalbėti apie vieną ląstelių sandaros dėsnį visoms gyvoms būtybėms? Iš tiesų, kartu su tyrimais, įrodančiais gyvūnų audinių ląstelių struktūrą, buvo darbų, kuriuose ši išvada buvo smarkiai ginčijama. Darydami kaulų, dantų ir daugelio kitų gyvūnų audinių dalis, mokslininkai nepastebėjo jokių ląstelių. Ar jie anksčiau buvo sudaryti iš ląstelių? Kaip jie pasikeitė? Atsakymą į šiuos klausimus pateikė kitas vokiečių mokslininkas T. Schwannas, sukūręs ląstelinę gyvūnų audinių sandaros teoriją. Schwanną padaryti šį atradimą paskatino Schleidenas, kuris davė Schwannui gerą kompasą – šerdį. Schwannas savo darbe naudojo tą pačią techniką – iš pradžių ieškojo ląstelių branduolių, o paskui jų membranų. Įraše trumpalaikis- vos per metus - Schwann baigė savo titanišką darbą ir jau 1839 m.: jis paskelbė rezultatus darbe „Mikroskopiniai gyvūnų ir augalų struktūros ir augimo atitikimo tyrimai“, kuriame suformulavo pagrindines ląstelių teorijos nuostatas. Schwann (Schwann) Theodor (1810 12 07, Neuss – 1882 m. sausio 11 d. Kelnas), vokiečių fiziologas.

Ląstelių teorijos kūrimo istorija Pagrindinės ląstelių teorijos nuostatos pagal M. Schleideną ir T. Schwanną 1. Visi organizmai susideda iš identiškų dalių – ląstelių; jie formuojasi ir auga pagal tuos pačius dėsnius. 2. Bendrasis principas vystymasis elementarioms kūno dalims – ląstelių formavimasis. 3. Kiekviena ląstelė tam tikrose ribose yra individas, savotiška nepriklausoma visuma. Tačiau šie asmenys veikia kartu, kad susidarytų darni visuma. Visi audiniai sudaryti iš ląstelių. 4. Augalų ląstelėse vykstančius procesus galima redukuoti iki: 1) naujų ląstelių atsiradimo; 2) ląstelių dydžio padidėjimas; 3) ląstelių turinio transformacija ir ląstelės sienelės sustorėjimas. Po to visų gyvų organizmų ląstelių struktūros faktas tapo neabejotinas. Tolesni tyrimai parodė, kad galima rasti organizmų, susidedančių iš didžiulio skaičiaus ląstelių; organizmai, susidedantys iš riboto skaičiaus ląstelių; galiausiai tie, kurių visą kūną atstovauja tik viena ląstelė. Ląsteliniai organizmai gamtoje neegzistuoja. T. Schwann ir M. Schleiden klaidingai manė, kad ląstelės organizme atsiranda iš pirminės neląstelinės medžiagos.

Virchovo ląstelių teorijos sukūrimo istorija (Virchow) Rudolfas Ludwigas Karlas (1821 10 13, Schiefelbein, Pomeranija - 1902 05 09, Berlynas) Karlas Maksimovičius Baeris (1792 02 17 28, Piibo dvaras - 16 /28/11/1876, Tartu) Schleiden (Schleiden) Matthias Jacob (1804 04 05, Hamburgas - 1881 06 23, Frankfurtas prie Maino) Vėliau Rudolfas Vikhrovas (1858 m.) suformulavo vieną iš svarbiausių 2004 m. ląstelių teorija: „Kiekviena ląstelė kyla iš kitos ląstelės... Ten, kur atsiranda ląstelė, prieš ją turi būti ląstelė, kaip ir gyvūnas kyla tik iš gyvūno, augalas – tik iš augalo“. Ląstelė gali atsirasti tik iš ankstesnės ląstelės dėl jos dalijimosi. Akademikas Rusijos akademija Mokslininkai Karlas Baeris atrado žinduolių kiaušinėlį ir nustatė, kad visi daugialąsčiai organizmai pradeda vystytis nuo vienos ląstelės. Šis atradimas parodė, kad ląstelė yra ne tik struktūros, bet ir visų gyvų organizmų vystymosi vienetas. Idėja, kad visi organizmai yra sudaryti iš ląstelių, tapo vienu iš svarbiausių teorinių pasiekimų biologijos istorijoje, nes sukūrė vieningą visų gyvų dalykų tyrimo pagrindą. Zoologas Schleidenas 1873 m. pirmą kartą aprašė netiesioginį gyvūnų ląstelių dalijimąsi - „mitozę“.

Ląstelių teorijos kūrimo istorija Pirmieji ląstelių sampratos formavimosi ir raidos etapai 1. Ląstelių sampratos atsiradimas 1665 – R. Hukas pirmą kartą mikroskopu ištyrė kamščio pjūvį, įvedė terminą “ ląstelė“ 1680 – A. Leeuwenhoek atrado vienaląsčius organizmus 2. Kilmės ląstelių teorija 1838 m. T. Schwan ir M. Schleiden apibendrino žinias apie ląstelę ir suformulavo pagrindines ląstelių teorijos nuostatas: Visi augalų ir gyvūnų organizmai susideda iš ląstelių kurios savo struktūra yra panašios. 3. Ląstelių teorijos raida 1858 – R. Vikhrovas teigė, kad kiekviena nauja ląstelė atsiranda tik iš ląstelės dėl jos dalijimosi 1658 – K. Baeris nustatė, kad visi organizmai pradeda vystytis nuo vienos ląstelės

LĄSTELĖ Ląstelė yra elementarus gyvos sistemos vienetas. Konkrečios funkcijos ląstelėje jie pasiskirstę tarp organelių – tarpląstelinių struktūrų. Nepaisant formų įvairovės, ląstelės skirtingi tipai iš esmės turi ryškių panašumų struktūrinės ypatybės. Ląstelė yra elementarioji gyvoji sistema, susidedantis iš trijų pagrindinių struktūrinių elementų – apvalkalo, citoplazmos ir branduolio. Citoplazma ir branduolys sudaro protoplazmą. Beveik visi daugialąsčių organizmų audiniai susideda iš ląstelių. Kita vertus, gleivių pelėsiai susideda iš neperskirtos ląstelių masės su daugybe branduolių. Gleivinės formos. Viršutinė eilutė, iš kairės į dešinę: Physarium citrinum, Arcyria cinerea, Physarum polycephalum. Apatinė eilutė, iš kairės į dešinę: Stemonitopsis gracilis, Lamproderma arcyrionema, Diderma effusum Gyvūnų širdies raumens struktūra panaši. Nemažai kūno struktūrų (kriauklių, perlų, kaulų mineralinio pagrindo) formuoja ne ląstelės, o jų sekrecijos produktai.

LĄSTELĖ Mažus organizmus gali sudaryti vos šimtai ląstelių. Žmogaus kūną sudaro 1014 ląstelių. Mažiausia šiuo metu žinoma ląstelė yra 0,2 mikrono dydžio, didžiausia – neapvaisintas Aepornis kiaušinis – sveria apie 3,5 kg. Kairėje yra Aepyornis, sunaikintas prieš kelis šimtmečius. Dešinėje yra jo kiaušinis, rastas Madagaskare.Tipiniai augalų ir gyvūnų ląstelių dydžiai svyruoja nuo 5 iki 20 mikronų. Be to, paprastai nėra tiesioginio ryšio tarp organizmų dydžio ir jų ląstelių dydžio. Norint išlaikyti reikiamą medžiagų koncentraciją, ląstelė turi būti fiziškai atskirta nuo aplinkos. Tuo pačiu metu gyvybinė organizmo veikla yra susijusi su intensyvia medžiagų apykaita tarp ląstelių. Užtvaros tarp ląstelių vaidmenį atlieka plazminė membrana. Vidinė struktūra ląstelės ilgam laikui mokslininkams buvo paslaptis; buvo tikima, kad membrana riboja protoplazmą – savotišką skystį, kuriame viskas vyksta biocheminiai procesai. Elektroninės mikroskopijos dėka buvo atskleista protoplazmos paslaptis, ir dabar žinoma, kad ląstelės viduje yra citoplazma, kurioje yra įvairių organelių, ir genetinė medžiaga DNR pavidalu, surinkta daugiausia branduolyje (eukariotuose). .

LĄSTELĖS STRUKTŪRA Ląstelių struktūra yra vienas iš svarbių organizmų klasifikavimo principų. Gyvūnų ląstelių struktūra Augalų ląstelių struktūra

BRANDUOŽAS Branduolys yra visų eukariotų ląstelėse, išskyrus žinduolių raudonuosius kraujo kūnelius. Kai kurie pirmuonys turi du branduolius, tačiau paprastai ląstelėje yra tik vienas branduolys. Šerdis paprastai būna rutulio arba kiaušinio formos; savo dydžiu (10–20 µm) yra didžiausias iš organelių. Branduolys yra atskirtas nuo citoplazmos branduolio apvalkalu, kuris susideda iš dviejų membranų: išorinės ir vidinės, turinčios tokią pat struktūrą kaip ir plazminės membranos. Tarp jų yra siaura erdvė, užpildyta pusiau skysta medžiaga. Per daugelį branduolio apvalkalo porų vyksta medžiagų mainai tarp branduolio ir citoplazmos (ypač mRNR išskyrimas į citoplazmą). Išorinė membrana dažnai yra nusėta ribosomomis, kurios sintetina baltymus. Ląstelės branduolys Po branduoline membrana yra karioplazma (branduolių sultys), į kurią patenka medžiagos iš citoplazmos. Karioplazmoje yra chromatino, medžiagos, pernešančios DNR, ir branduolius. Branduolys yra suapvalinta struktūra branduolyje, kurioje susidaro ribosomos. Chromosomų rinkinys, esantis chromatine, vadinamas chromosomų rinkiniu. Chromosomų skaičius somatinės ląstelės diploidinės (2 n), priešingai nei lytinės ląstelės, turinčios haploidinis rinkinys chromosomos (n). Svarbiausia branduolio funkcija – genetinės informacijos išsaugojimas. Kai ląstelė dalijasi, branduolys taip pat dalijasi į dvi dalis, o joje esanti DNR yra kopijuojama (atsikartojama). Dėl šios priežasties visos dukterinės ląstelės taip pat turi branduolius.

CITOPLAZMA IR JO ORGANOIDAI Citoplazma yra vandeninga medžiaga – citozolis (90 % vandens), kurioje yra įvairios organelės, taip pat maistinių medžiagų(tiesos ir koloidiniai tirpalai) ir netirpias atliekas medžiagų apykaitos procesai. Glikolizė ir sintezė vyksta citozolyje riebalų rūgštys, nukleotidai ir kitos medžiagos. Citoplazma yra dinamiška struktūra. Organelės juda, kartais pastebima ciklozė – aktyvus judėjimas, kuriame dalyvauja visa protoplazma. Organelės, būdingos tiek gyvūnų, tiek augalų ląstelėms. Mitochondrijos kartais vadinamos „ląstelių jėgainėmis“. Tai spiralinės, apvalios, pailgos arba šakotos organelės, kurių ilgis svyruoja 1,5–10 µm, o plotis – 0,25–1 µm. Mitochondrijos gali pakeisti savo formą ir pereiti į tas ląstelės vietas, kur jų poreikis yra didžiausias. Ląstelėje yra iki tūkstančio mitochondrijų, ir šis skaičius labai priklauso nuo ląstelės aktyvumo. Kiekvieną mitochondriją supa dvi membranos, kuriose yra RNR, baltymų ir mitochondrijų DNR, dalyvaujančios mitochondrijų sintezėje kartu su branduoline DNR. Vidinė membrana yra sulankstyta į raukšles, vadinamas cristae. Gali būti, kad mitochondrijos kadaise buvo laisvai judančios bakterijos, kurios, netyčia patekusios į ląstelę, įsitraukė į simbiozę su šeimininku. Svarbiausia mitochondrijų funkcija yra ATP sintezė, kuri vyksta dėl oksidacijos organinės medžiagos. Mitochondrijos

ENDOPLAZINIS TINKLELIS IR RIBOSOMAS Endoplazminis tinklas: lygios ir granuliuotos struktūros. Šalia – 10 000 kartų padidinta nuotrauka.Endoplazminis tinklas – membranų tinklas, prasiskverbiantis į eukariotinių ląstelių citoplazmą. Tai galima stebėti tik naudojant elektroninis mikroskopas. Endoplazminis tinklas jungia organelius tarpusavyje ir per jį perneša maistines medžiagas. Smooth ER atrodo kaip vamzdeliai, kurių sienelės yra membranos, panašios į plazminę membraną. Jis atlieka lipidų ir angliavandenių sintezę. Granuliuoto ER kanalų ir ertmių membranose yra daug ribosomų; Šis tipas Tinklas dalyvauja baltymų sintezėje.Ribosomos yra mažos (15–20 nm skersmens) organelės, susidedančios iš r-RNR ir polipeptidų. Esminė funkcija ribosomos – baltymų sintezė. Jų skaičius ląstelėje yra labai didelis: tūkstančiai ir dešimtys tūkstančių. Ribosomos gali būti susietos su endoplazminiu tinklu arba būti laisvos. Sintezės procese paprastai vienu metu dalyvauja daug ribosomų, sujungtų į grandines, vadinamas poliribosomomis.

GOLGI APARATAS IR LIZOSOMOS Golgi aparatas yra membraninių maišelių (cisternae) krūva ir susijusi pūslelių sistema. Išorinėje įgaubtoje pūslelių krūvos pusėje (matyt, pumpuruojančių iš lygaus endoplazminio tinklo) nuolat susidaro naujos cisternos, viduje tankai vėl virsta burbulais. Pagrindinė Golgi aparato funkcija yra medžiagų pernešimas į citoplazmą ir tarpląstelinę aplinką, taip pat riebalų ir angliavandenių sintezė, ypač glikoproteino mucino, kuris sudaro gleives, taip pat vaško, dervos ir augalų klijų, sintezė. Golgi aparatas yra susijęs su plazminės membranos augimu ir atsinaujinimu bei lizosomų formavimu. Lizosomos yra membraniniai maišeliai, užpildyti virškinimo fermentais. Ypač daug lizosomų yra gyvūnų ląstelėse, čia jų dydis yra dešimtosios mikrometro. Lizosomos skaido maistines medžiagas, virškina į ląstelę patekusias bakterijas, išskiria fermentus, virškinimo būdu pašalina nereikalingas ląstelių dalis. Lizosomos taip pat yra ląstelės „savižudybės priemonė“: kai kuriais atvejais (pavyzdžiui, kai miršta buožgalvio uodega), lizosomų turinys patenka į ląstelę ir ji miršta. Lizosomos

Centrioliai Ląstelių citoskeletas. Mikrofilamentai nudažyti mėlyna spalva, mikrovamzdeliai – žalia spalva, tarpinės skaidulos – raudonos spalvos.Augalų ląstelėse yra visos gyvūnų ląstelėse esančios organelės (išskyrus centrioles). Tačiau juose yra ir tik augalams būdingų struktūrų.

, augalai ir bakterijos turi panašią struktūrą. Vėliau šios išvados tapo pagrindu įrodyti organizmų vienovę. T. Schwann ir M. Schleiden pristatė mokslui pagrindinę ląstelės sampratą: už ląstelės ribų nėra gyvybės.

Ląstelių teorija buvo keletą kartų papildyta ir redaguota.

Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 5

✪ Citologijos metodai. Ląstelių teorija. Biologijos video pamoka 10 kl

✪ Ląstelių teorija | Biologija 10 klasė #4 | Info pamoka

✪ 3 tema, 1 dalis. CITOLOGIJA. LĄSTELIŲ TEORIJA. MEMBRANOS STRUKTŪRA.

✪ Ląstelių teorija | Ląstelių struktūra | Biologija (2 dalis)

✪ 7. Ląstelių teorija (istorija + metodai) (9 arba 10-11 klasė) - biologija, pasiruošimas vieningam valstybiniam egzaminui ir vieningam valstybiniam egzaminui 2018 m.

Subtitrai

Schleiden-Schwann ląstelių teorijos nuostatos

Teorijos kūrėjai pagrindines nuostatas suformulavo taip:

Ląstelė yra elementarus visų gyvų būtybių struktūros struktūrinis vienetas.
Augalų ir gyvūnų ląstelės yra nepriklausomos, viena kitai homologiškos savo kilme ir struktūra.

Pagrindinės šiuolaikinės ląstelių teorijos nuostatos

Link ir Moldnhower nustatė nepriklausomų sienų buvimą augalų ląstelėse. Pasirodo, ląstelė yra tam tikra morfologiškai atskira struktūra. 1831 metais G. Molas įrodė, kad net tokios iš pažiūros neląstelinės augalų struktūros kaip vandenį laikantys vamzdeliai išsivysto iš ląstelių.

F. Meyen knygoje „Fitotomija“ (1830) aprašo augalų ląsteles, kurios „yra pavienės, todėl kiekviena ląstelė yra ypatingas individas, kaip randama dumbliuose ir grybuose, arba, sudarydamos labiau organizuotus augalus, susijungia į daugiau ir mažiau reikšmingos masės“. Meyen pabrėžia kiekvienos ląstelės metabolizmo nepriklausomybę.

1831 m. Robertas Brownas aprašo branduolį ir teigia, kad tai yra konstanta neatskiriama dalis augalo ląstelė.

Purkinje mokykla

1801 m. Vigia pristatė gyvūninio audinio sąvoką, tačiau išskyrė audinius remdamasis anatominiu skrodimu ir nenaudojo mikroskopo. Idėjų apie gyvūnų audinių mikroskopinę struktūrą plėtra pirmiausia siejama su Purkinje, įkūrusio savo mokyklą Breslau, tyrimais.

Purkinje ir jo mokiniai (ypač reikia pabrėžti G. Valentiną) identifikuoti pirmoje ir labiausiai bendras vaizdasžinduolių (taip pat ir žmogaus) audinių ir organų mikroskopinė struktūra. Purkinje ir Valentinas palygino atskiras augalų ląsteles su atskiromis mikroskopinėmis gyvūnų audinių struktūromis, kurias Purkinje dažniausiai vadino „grūdeliais“ (kai kurioms gyvūnų struktūroms jo mokykla vartojo terminą „ląstelė“).

1837 m. Purkinje skaitė keletą kalbų Prahoje. Juose jis papasakojo apie savo pastebėjimus apie skrandžio liaukų struktūrą, nervų sistema Prie jo ataskaitos pridėtoje lentelėje buvo pateikti aiškūs kai kurių gyvūnų audinių ląstelių vaizdai. Nepaisant to, Purkinje negalėjo nustatyti augalų ir gyvūnų ląstelių homologijos:

pirma, grūdais jis suprato arba ląsteles, arba ląstelių branduolius;
antra, terminas „ląstelė“ tada buvo suprantamas pažodžiui kaip „erdvė, kurią riboja sienos“.

Purkinje palygino augalų ląsteles ir gyvūnų „grūdus“ pagal analogiją, o ne šių struktūrų homologiją (suprasdama sąvokas „analogija“ ir „homologija“ šiuolaikine prasme).

Müllerio mokyklą ir Schwanno kūrybą

Antroji mokykla, kurioje buvo tiriama gyvūnų audinių mikroskopinė struktūra, buvo Johanneso Müllerio laboratorija Berlyne. Mülleris ištyrė nugarinės stygos (notochordo) mikroskopinę struktūrą; jo mokinys Henle paskelbė tyrimą apie žarnyno epitelį, kuriame aprašė įvairius jo tipus ir jų ląstelių struktūrą.

Čia buvo atlikti klasikiniai Theodoro Schwanno tyrimai, padėję ląstelių teorijos pagrindą. Schwanno kūrybai didelę įtaką padarė Purkinje ir Henle mokykla. Schwann rado teisingas principas augalų ląstelių ir elementariųjų mikroskopinių gyvūnų struktūrų palyginimas. Schwann sugebėjo nustatyti homologiją ir įrodyti elementariųjų augalų ir gyvūnų mikroskopinių struktūrų struktūros ir augimo atitikimą.

Branduolio reikšmę Schwann ląstelėje paskatino Matthiaso Schleideno, kuris 1838 m. paskelbė savo veikalą „Fitogenezės medžiagos“, tyrimai. Todėl Schleidenas dažnai vadinamas ląstelių teorijos bendraautoriu. Pagrindinė ląstelių teorijos idėja – augalų ląstelių ir elementariųjų gyvūnų struktūrų atitikimas – Schleidenui buvo svetima. Jis suformulavo naujų ląstelių susidarymo iš bestruktūrės medžiagos teoriją, pagal kurią pirmiausia iš mažiausio grūdėtumo kondensuojasi branduolys, o aplink jį susidaro branduolys, kuris yra ląstelės gamintojas (citoblastas). Tačiau ši teorija buvo pagrįsta neteisingais faktais.

1838 m. Schwann paskelbė 3 preliminarius pranešimus, o 1839 m. pasirodė jo klasikinis darbas „Mikroskopiniai gyvūnų ir augalų struktūros ir augimo atitikimo tyrimai“, kurio pats pavadinimas išreiškia pagrindinę ląstelių teorijos idėją:

Pirmoje knygos dalyje jis nagrinėja notochordo ir kremzlės sandarą, parodydamas, kad jų elementarios struktūros – ląstelės – vystosi vienodai. Jis taip pat įrodo, kad kitų gyvūnų kūno audinių ir organų mikroskopinės struktūros taip pat yra ląstelės, gana panašios į kremzlės ir noochordo ląsteles.
Antroje knygos dalyje palyginamos augalų ir gyvūnų ląstelės bei parodomas jų atitikimas.
Trečioje dalyje plėtojamos teorinės pozicijos ir formuluojami ląstelių teorijos principai. Būtent Schwanno tyrimai formalizavo ląstelių teoriją ir įrodė (to meto žinių lygmeniu) elementarios gyvūnų ir augalų sandaros vienovę. Pagrindinė klaida Schwann buvo tokia nuomonė, kurią jis išreiškė po Schleideno apie galimybę atsirasti ląstelėms iš bestruktūrės neląstelinės medžiagos.

Ląstelių teorijos raida XIX amžiaus antroje pusėje

Nuo XIX amžiaus 1840-ųjų ląstelės tyrimas tapo dėmesio centre visoje biologijoje ir sparčiai vystėsi, tapdamas savarankiška mokslo šaka – citologija.

Dėl tolimesnis vystymas ląstelių teorija, jos išplėtimas į protistus (protozusus), kurie buvo pripažinti laisvai gyvenančiomis ląstelėmis, buvo esminis (Siebold, 1848).

Šiuo metu keičiasi ląstelės sudėties idėja. Išaiškinta antrinė ląstelės membranos, kuri anksčiau buvo pripažinta esmingiausia ląstelės dalimi, svarba, išryškinama protoplazmos (citoplazmos) ir ląstelės branduolio svarba (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), kuris atsispindi ląstelės apibrėžime, kurį M. Schulze pateikė 1861 m.

Ląstelė yra protoplazmos gabalėlis, kurio viduje yra branduolys.

1861 m. Brücko pateikė teoriją apie sudėtinga struktūra ląstelės, kurias jis apibrėžia kaip „elementarų organizmą“, toliau paaiškina Schleideno ir Schwanno sukurtą ląstelių susidarymo iš bestruktūrės medžiagos (citoblastemos) teoriją. Buvo nustatyta, kad naujų ląstelių formavimosi būdas yra ląstelių dalijimasis, kurį pirmasis Mohlas ištyrė ant siūlinių dumblių. Negeli ir N.I. Zhele tyrimai suvaidino svarbų vaidmenį paneigdami citoblastemos teoriją naudojant botaninę medžiagą.

Audinių ląstelių dalijimąsi gyvūnuose 1841 m. atrado Remak. Paaiškėjo, kad blastomerų suskaidymas yra vienas po kito einančių padalijimų (Bishtuf, N.A. Kölliker). Ląstelių dalijimosi, kaip naujų ląstelių formavimo būdo, visuotinio plitimo idėją R. Virchowas įtvirtina aforizmo forma:

„Omnis cellula ex cellula“.
Kiekviena ląstelė iš ląstelės.

Ląstelių teorijos raidoje XIX amžiuje smarkiai iškilo prieštaravimų, atspindinčių dvigubą ląstelių teorijos prigimtį, kuri vystėsi mechanistinio gamtos požiūrio rėmuose. Jau Schwann bandoma laikyti organizmą ląstelių suma. Ši tendencija ypač išplėtota Virchow knygoje „Ląstelių patologija“ (1858).

Virchow darbai turėjo prieštaringą poveikį ląstelių mokslo raidai:

Jis išplėtė ląstelių teoriją į patologijos sritį, kuri prisidėjo prie ląstelių teorijos universalumo pripažinimo. Virchow darbai įtvirtino Schleideno ir Schwanno citoblastemos teorijos atmetimą ir atkreipė dėmesį į protoplazmą ir branduolį, pripažintus svarbiausiomis ląstelės dalimis.
Virchow nukreipė ląstelių teorijos vystymąsi grynai mechanistinio organizmo aiškinimo keliu.
Virchovas pakėlė ląsteles iki savarankiškos būtybės lygio, dėl ko organizmas buvo laikomas ne visuma, o tiesiog ląstelių suma.

XX amžiuje

Ląstelių teorija iš antrosios pusė XIX ašimtmečiais įgavo vis labiau metafizinį pobūdį, sustiprintą Verworono „ląstelių fiziologijos“, kurioje buvo svarstoma bet kokia fiziologinis procesas, atsirandantis organizme kaip paprasta atskirų ląstelių fiziologinių pasireiškimų suma. Šios ląstelių teorijos raidos pabaigoje atsirado mechanistinė „ląstelinės būsenos“ teorija, kurios šalininkas buvo Haeckelis. Pagal šią teoriją kūnas lyginamas su valstybe, o jo ląstelės – su piliečiais. Tokia teorija prieštaravo organizmo vientisumo principui.

Mechanistinė ląstelių teorijos raidos kryptis buvo smarkiai kritikuojama. 1860 m. I. M. Sechenovas sukritikavo Virchovo idėją apie kamerą. Vėliau ląstelių teoriją kritikavo kiti autoriai. Rimčiausius ir esminius prieštaravimus pateikė Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Čekų histologas Studnicka (1929, 1934) plačiai kritikavo ląstelių teoriją.

1930-aisiais sovietų biologė O. B. Lepešinskaja, remdamasi savo tyrimų duomenimis, iškėlė „naują ląstelių teoriją“, o ne „vierchowianizmą“. Jis buvo pagrįstas idėja, kad ontogenezės metu ląstelės gali išsivystyti iš kokios nors neląstelinės gyvos medžiagos. Kritiškas faktų, kuriuos O. B. Lepešinskaja ir jos šalininkai pateikė kaip jos pateiktos teorijos pagrindą, patikrinimas nepatvirtino raidos duomenų. ląstelių branduoliai iš „gyvos medžiagos“ be branduolio.

Šiuolaikinė ląstelių teorija

Šiuolaikinė ląstelių teorija remiasi tuo, kad ląstelių struktūra yra svarbiausia gyvybės forma, būdinga visiems gyviems organizmams, išskyrus virusus. Ląstelių struktūros tobulinimas buvo pagrindinė tiek augalų, tiek gyvūnų evoliucinio vystymosi kryptis, o ląstelių struktūra yra tvirtai išlikusi daugumoje šiuolaikinių organizmų.

Kartu reikia iš naujo įvertinti dogmatines ir metodologiškai neteisingas ląstelių teorijos nuostatas:

Ląstelių struktūra yra pagrindinė, bet ne vienintelė gyvybės egzistavimo forma. Virusai gali būti laikomi neląstelinėmis gyvybės formomis. Tiesa, gyvybės požymius (medžiagų apykaitą, gebėjimą daugintis ir kt.) jie rodo tik ląstelių viduje, išorėje virusas yra sudėtingas. cheminis. Daugumos mokslininkų teigimu, savo kilme virusai yra susiję su ląstele, yra jos genetinės medžiagos dalis, „laukiniai“ genai.
Paaiškėjo, kad yra dviejų tipų ląstelės – prokariotinės (bakterijų ir archebakterijų ląstelės), neturinčios membranomis atriboto branduolio, ir eukariotinės (augalų, gyvūnų, grybų ir protistų ląstelės), kurių branduolį supa dviguba membrana su branduolinėmis poromis. Yra daug kitų skirtumų tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių. Dauguma prokariotų neturi vidinių membraninių organelių, o dauguma eukariotų turi mitochondrijas ir chloroplastus. Remiantis simbiogenezės teorija, šios pusiau autonominės organelės yra bakterijų ląstelių palikuonys. Taigi, eukariotinė ląstelė yra daugiau sistemos aukštas lygis organizacija, ji negali būti laikoma visiškai homologiška bakterinei ląstelei (bakterinė ląstelė yra homologiška vienai žmogaus ląstelės mitochondrijai). Taigi visų ląstelių homologija sumažinama iki uždaros išorinės membranos, sudarytos iš dvigubo fosfolipidų sluoksnio (archebakterijose ji turi skirtingą cheminė sudėtis nei kitose organizmų grupėse), ribosomos ir chromosomos – paveldima medžiaga DNR molekulių pavidalu, kurios sudaro kompleksą su baltymais. Tai, žinoma, nepaneigia bendros visų ląstelių kilmės, kurią patvirtina jų cheminės sudėties bendrumas.
Ląstelių teorija į organizmą žiūrėjo kaip į ląstelių sumą, o organizmo gyvybės apraiškas ištirpdė jį sudarančių ląstelių gyvenimo apraiškų sumoje. Taip buvo nepaisoma organizmo vientisumo, visumos dėsniai buvo pakeisti dalių suma.
Laikant ląstelę universalia konstrukcinis elementas, ląstelių teorija audinių ląsteles ir gametas, protistus ir blastomerus laikė visiškai homologinėmis struktūromis. Ląstelės sąvokos pritaikymas protistams yra prieštaringas klausimas ląstelių teorijoje ta prasme, kad daugelis sudėtingų daugiabranduolių protistų ląstelių gali būti laikomos viršląstelinėmis struktūromis. Audinių ląstelėse, lytinėse ląstelėse, protistuose pasireiškia bendra ląstelių organizacija, išreikšta morfologiniu karioplazmos atskyrimu branduolio pavidalu, tačiau šios struktūros negali būti laikomos kokybiškai lygiavertėmis, perkeliant visas jas už „ląstelės“ sąvokos ribų. “. specifinės savybės. Visų pirma, gyvūnų ar augalų gametos yra ne tik daugialąsčio organizmo ląstelės, bet ir ypatinga haploidinė jų karta. gyvenimo ciklas, kuri turi genetinių, morfologinių, o kartais ir aplinkos savybių ir yra veikiama savarankiškai natūrali atranka. Tuo pačiu metu beveik visos eukariotinės ląstelės neabejotinai turi bendrą kilmę ir homologinių struktūrų rinkinį - citoskeleto elementus, eukariotų tipo ribosomas ir kt.
Dogmatinė ląstelių teorija ignoravo specifiškumą neląstelinės struktūros kūne ar net pripažino juos, kaip tai padarė Virchow, kaip negyvus. Tiesą sakant, organizme, be ląstelių, yra daugiabranduolinės viršląstelinės struktūros (sincitijos, simpplastai) ir bebranduolinė tarpląstelinė medžiaga, kuri turi savybę metabolizuotis ir todėl yra gyva. Nustatyti jų gyvenimo apraiškų specifiką ir reikšmę organizmui yra šiuolaikinės citologijos uždavinys. Tuo pačiu metu tiek daugiabranduolinės struktūros, tiek tarpląstelinė medžiaga atsiranda tik iš ląstelių. Daugialąsčių organizmų sincitijos ir simpplastai yra pirminių ląstelių susiliejimo produktas, o tarpląstelinė medžiaga yra jų sekrecijos produktas, tai yra, susidaro dėl ląstelių metabolizmo.
Dalies ir visumos problemą metafiziškai išsprendė ortodoksinė ląstelių teorija: visas dėmesys buvo nukreiptas į organizmo dalis – ląsteles arba „elementarinius organizmus“.

Organizmo vientisumas yra natūralių, materialių santykių, visiškai prieinamų tyrimams ir atradimams, rezultatas. Daugialąsčio organizmo ląstelės nėra individai, galintys egzistuoti savarankiškai (vadinamosios ląstelių kultūros už kūno yra dirbtinai sukurtos biologines sistemas). Paprastai tik tos daugialąstės ląstelės, iš kurių atsiranda nauji individai (gametos, zigotos ar sporos), gali savarankiškai egzistuoti ir gali būti laikomos atskiri organizmai. Ląstelės negalima atplėšti aplinką(kaip ir visos gyvos sistemos). Viso dėmesio sutelkimas į atskiras ląsteles neišvengiamai veda prie susivienijimo ir mechaninio organizmo kaip dalių sumos supratimo.

Išvalyta nuo mechanizmo ir papildyta naujais duomenimis, ląstelių teorija išlieka vienu iš svarbiausių biologinių apibendrinimų.

1 klausimas. Kas sukūrė ląstelių teoriją?

Ląstelių teorija buvo suformuluota XIX amžiaus viduryje. Vokiečių mokslininkai Theodoras Schwannas ir Matthiasas Schleidenas. Jie apibendrino daugelio tuo metu žinomų atradimų rezultatus. Pagrindines teorines išvadas, vadinamas ląstelių teorija, išdėstė T. Schwann knygoje „Mikroskopiniai gyvūnų ir augalų struktūros ir augimo atitikimo tyrimai“ (1839). Pagrindinė knygos idėja yra ta, kad augalų ir gyvūnų audiniai yra sudaryti iš ląstelių. Ląstelė yra gyvų organizmų struktūrinis vienetas.

2 klausimas. Kodėl ląstelė buvo vadinama ląstele?

Olandų mokslininkas Robertas Hukas, naudodamas savo didinamojo prietaiso dizainą, stebėjo ploną kamštienos atkarpą. Jis stebėjosi, kad kamštis pasirodė pastatytas iš korį primenančių ląstelių. Hukas šias ląsteles pavadino ląstelėmis.

3 klausimas. Kokias savybes turi visos gyvų organizmų ląstelės?

Ląstelės turi visas gyvybei būdingas savybes. Jie gali augti, daugintis, metabolizuoti ir konvertuoti energiją, turi paveldimumą ir kintamumą, reaguoja į išorinius dirgiklius.

2.1. Pagrindiniai ląstelių teorijos principai

4,5 (90%) 8 balsai

Ieškota šiame puslapyje:

kurie sukūrė ląstelių teoriją
kokios bendros visos gyvų organizmų ląstelės savybės?
kodėl ląstelė vadinama ląstele
Kokias savybes turi visos gyvų organizmų ląstelės?
kas sukūrė ląstelių teoriją?